C++中cout、cin和endl的用法

转自：http://blog.csdn.net/zhanghaotian2011/article/details/8868577

转自：http://blog.csdn.net/u011675745/article/details/51939108

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对以上三篇文章，我添加了自己已有的部分知识，并重新地汇总整理

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输入和输出并不是C++语言中的正式组成成分。C和C++本身都没有为输入和输出提供专门的语句结构。输入输出不是由C++本身定义的,而是在编译系统提供的I/O库中定义的。

  

C++的输出和输入是用“流”(stream)的方式实现的。图3.2和图3.3表示C++通过流进行输入输出的过程。

有关流对象cin、cout和流运算符的定义等信息是存放在C++的输入输出流库中的，因此如果在程序中使用cin、cout和流运算符，就必须使用预处理命令把头文件stream包含到本文件中：

#include <iostream>

尽管cin和cout不是C++本身提供的语句,但是在不致混淆的情况下,为了叙述方便,常常把由cin和流提取运算符“>>”实现输入的语句称为输入语句或cin语句,把由cout和流插入运算符“<<”实现输出的语句称为输出语句或cout语句。根据C++的语法,凡是能实现某种操作而且最后以分号结束的都是语句。

一 输入流与输出流的基本操作

cout语句的一般格式为：

cout<<表达式1<<表达式2<<……<<表达式n;

cin语句的一般格式为：

cin>>变量1>>变量2>>……>>变量n;

在定义流对象，系统会在内存中开辟一段缓冲区，用来暂存输入输出流的数据。在执行cout语句时，先把插入的数据顺序存放在输出缓冲区中，直到输出缓冲区满或遇到cout语句中的endl(或‘\n’，ends，flush)为止，此时将缓冲区中已有的数据一起输出,并清空缓冲区。输出流中的数据在系统默认的设备(一般为显示器)输出。

1.1  cout多行格式

一个cout语句可以分写成若干行。如

cout<<"This is a simple C++ program."<<endl;

可以写成

cout<<"This is " //注意行末尾无分号

<<"a C++ "

<<"program."

<<endl; //语句最后有分号

也可写成多个cout语句，即

cout<<"This is "; //语句末尾有分号

cout <<"a C++ ";

cout <<"program.";

cout<<endl;

以上3种情况的输出均为

This is a simple C++ program.

注意 不能用一个插入运算符“<<”插入多个输出项，如：

cout<<a,b,c;      //错误，不能一次插入多项

cout<<a+b+c;   //正确，这是一个表达式，

作为一项

1.2  cout输出类型

在用cout输出时，用户不必通知计算机按何种类型输出，系统会自动判别输出数据的类型，使输出的数据按相应的类型输出。如已定义a为int型，b为float型，c为char型，则

cout<<a<<' '<<b<<' '<<c<<endl;

会以下面的形式输出：

4 345.789 a

1.3  cin多行格式

与cout类似,一个cin语句可以分写成若干行。如

 cin>>a>>b>>c>>d;

可以写成

cin>>a        //注意行末尾无分号

>>b             //这样写可能看起来清晰些

>>c

>>d;

也可以写成

cin>>a;

cin>>b;

cin>>c;

cin>>d;

以上3种情况均可以从键盘输入: 1  2 3  4 ↙

也可以分多行输入数据：

   1↙

  2  3↙

   4↙

在用cin输入时,系统也会根据变量的类型从输入流中提取相应长度的字节。如有

char c1,c2;

int a;

float b;

cin>>c1>>c2>>a>>b;

如果输入

1234 56.78↙

 注意: 34后面应该有空格以便和56.78分隔开。也可以按下面格式输入：

1 2 34 56.78↙ (在1和2之间有空格)

不能用cin语句把空格字符和回车换行符作为字符输入给字符变量，它们将被跳过。如果想将空格字符或回车换行符(或任何其他键盘上的字符)输入给字符变量,可以用3.4.3节介绍的getchar函数。

在组织输入流数据时,要仔细分析cin语句中变量的类型，按照相应的格式输入，否则容易出错。

二 关于endl的用法

2.1  关于“ ”和’ ’的用法解析

1)       "a"和'a'的区别，前者是字符串，后者是字符。

2)       "\n"是个const char*, 指向一个2字节的区域，调用的是operator <<(const char *); 而'\n'是一个字节的char, 调用的是operator <<(char). 但是性能影响很小，或者可能会被编译器优化掉。

2.2  初级认识

1        在c++中，终端输出换行时，用cout<<......<<endl与 “\n”都可以，这是初级的认识。但二者有小小的区别，用endl时会刷新缓冲区，使得栈中的东西刷新一次，但用“\n”不会刷新，它只会换行，栈内数据没有变化。

2        cout << endl;除了往输出流中插入一个'\n'，还有刷新输出流的作用。

cout <<endl; 等价于: cout<< '\n' << flush;

• 在大的程序中，建议用endl来换行。
• 在没有必要刷新输出流的时候应尽量使用cout <<'\n', 过多的endl是影响程序执行效率低下的因素之一。
• “\n”与’\n’，在输出上都是表示换行，没有区别

2.3  深层解析

我们在最初学习C++语言时就接触到"cout<<endl;"这样的语句。我们都知道endl表示换行的意思。我一直习惯这样使用，却并不是清楚其内部实现是怎么样的。今天看《C++ Standard Library, Sec.13.6.1》，才真正弄明白。

首先，endl是一个操作符（Manipulators），但我们必须知道endl是一个什么类型的变量。endl是跟在”<<“运算符后面，故endl应该是一个参数。其实endl是一个函数名，它是一个"<<"运算符重载函数中的参数，参数类型为函数指针。下面我们看下内部函数实现。

ostream& ostream::operator << ( ostream& (*op)(ostream&))

{

// call the function passed as parameter with this stream as theargument

return (*op) (*this);

}

std::ostream& std::endl (std::ostream& strm)

{

    // write newline

    strm.put('\n');

    // flush the output buffer

    strm.flush();

    // return strm to allowchaining

    return strm;

}

可以看出，运算符重载函数中的函数参数为一个函数指针，其指向一个输入输出均为ostream类引用的函数。而endl正是这样一个函数。所以我们在运行"cout<<endl;"语句时，endl是一个函数参数，类型为函数指针。然后会执行”return (*endl) (*this);“语句，即执行endl函数。

• endl函数输出一个换行符，并刷新输出缓冲区。

这样我们知道在标准库中endl是作为一个函数实现的，显然我们也可以直接调用这一函数。我们看下面的测试程序：

#include<iostream>

using namespace std;

int main()

{

cout<<endl;

endl(cout);

return 0;

}

其输出为两个空行。”cout<<endl"中，endl是一个类型为函数指针的函数参数，通过运算符重载函数间接调用了endl函数。而“endl(cout)”中，endl是函数名，直接调用了endl函数。

三 在输入流与输出流中使用控制符

上面介绍的是使用cout和cin时的默认格式。但有时人们在输入输出时有一些特殊的要求，如在输出实数时规定字段宽度，只保留两位小数，数据向左或向右对齐等。C++提供了在输入输出流中使用的控制符(有的书中称为操纵符)。

 

需要注意的是：如果使用了控制符，在程序单位的开头除了要加iostream头文件外，还要加iomanip头文件。

3.1 三个使用控制符的例子

例1：输出双精度数

double a=123.456789012345;对a赋初值

(1) cout<<a;输出: 123.456

(2) cout<<setprecision(9)<<a;输出: 123.456789

(3) cout<<setprecision(6)；恢复默认格式(精度为6)

(4) cout<< setiosflags(ios∷fixed)；输出：123.456789

(5) cout<<setiosflags(ios∷fixed)<<setprecision(8)<<a;输出: 123.45678901

(6) cout<<setiosflags(ios∷scientific)<<a;输出: 1.234568e+02

(7) cout<<setiosflags(ios∷scientific)<<setprecision(4)<<a; 输出: 1.2346e02

 

例2：整数输出的

int b=123456;对b赋初值

(1) cout<<b;输出: 123456

(2) cout<<hex<<b; 输出: 1e240

(3) cout<<setiosflags(ios∷uppercase)<<b;输出: 1E240

(4) cout<<setw(10)<<b<<','<<b; 输出: 123456,123456

(5) cout<<setfill('*')<<setw(10)<<b;输出: **** 123456

(6) cout<<setiosflags(ios∷showpos)<<b;输出: +123456

 

如果在多个cout语句中使用相同的setw(n)，并使用setiosflags(ios∷right),可以实现各行数据右对齐,如果指定相同的精度,可以实现上下小数点对齐。

 

例3： 各行小数点对齐

#include <iostream>

#include <iomanip>

using namespace std;

int main( )

{

  double a=123.456，b=3.14159，c=-3214.67;

  cout<<setiosflags(ios∷fixed)<<setiosflags(ios∷right)<<setprecision(2);

  cout<<setw(10)<<a<<endl;

  cout<<setw(10)<<b<<endl;

   cout<<setw(10)<<c<<endl;

  return 0;

}

 

输出如下:

 123.46 (字段宽度为10,右对齐,取两位小数)

3.14

 -3214.67

先统一设置定点形式输出､取两位小数､右对。这些设置对其后的输出均有效(除非重新设置),而setw只对其后一个输出项有效,因此必须在输出a,b,c之前都要写setw(10)。

3.2 六个输入函数用法

学C++的时候，这几个输入函数弄的有点迷糊；这里做个小结，为了自己复习，也希望对后来者能有所帮助，如果有差错的地方还请各位多多指教（本文所有程序均通过VC 6.0运行）转载请保留作者信息；

1.       cin

2.       cin.get()

3.       cin.getline()

4.       getline()

5.       gets()

6.       getchar()

3.2.1  cin>>   

用法1：最基本，也是最常用的用法，输入一个数字：

#include <iostream>

using namespace std;

main ()

{

int a,b;

cin>>a>>b;

cout<<a+b<<endl;

}

输入：2[回车]3[回车]

输出：5

用法2：接受一个字符串，遇“空格”、“TAB”、“回车”都结束

#include <iostream>

using namespace std;

main ()

{

char a[20];

cin>>a;

cout<<a<<endl;

}

输入：jkljkljkl

输出：jkljkljkl

输入：jkljkljkljkl       //遇空格结束

输出：jkljkl

3.2.2  cin.get()

用法1： cin.get(字符变量名)可以用来接收字符

#include <iostream>

using namespace std;

main ()

{

char ch;

ch=cin.get();               //或者cin.get(ch);

cout<<ch<<endl;

}

输入：jljkljkl

输出：j

用法2：cin.get(字符数组名,接收字符数目)用来接收一行字符串,可以接收空格

#include <iostream>

using namespace std;

main ()

{

char a[20];

cin.get(a,20);

cout<<a<<endl;

}

输入：jkl jkl jkl

输出：jkl jkl jkl

输入：abcdeabcdeabcdeabcdeabcde（输入25个字符）

输出：abcdeabcdeabcdeabcd              （接收19个字符+1个'\0'）

用法3：cin.get(无参数)没有参数主要是用于舍弃输入流中的不需要的字符,或者舍弃回车,弥补cin.get(字符数组名,接收字符数目)的不足。

这个我还不知道怎么用，知道的前辈请赐教；

3.2.3  cin.getline()  

// 接受一个字符串，可以接收空格并输出

#include <iostream>

using namespace std;

main ()

{

char m[20];

cin.getline(m,5);

cout<<m<<endl;

}

输入：jkljkljkl

输出：jklj

接受5个字符到m中，其中最后一个为'\0'，所以只看到4个字符输出；

如果把5改成20：

输入：jkljkljkl

输出：jkljkljkl

输入：jklf fjlsjffjsdklf

输出：jklf fjlsjffjsdklf

//延伸：

//cin.getline()实际上有三个参数，cin.getline(接受字符串的看哦那间m,接受个数5,结束字符)

//当第三个参数省略时，系统默认为'\0'

//如果将例子中cin.getline()改为cin.getline(m,5,'a');当输入jlkjkljkl时输出jklj，输入jkaljkljkl时，输出jk

当用在多维数组中的时候，也可以用cin.getline(m[i],20)之类的用法：

#include<iostream>

#include<string>

using namespace std;

main ()

{

char m[3][20];

for(int i=0;i<3;i++)

{

cout<<"\n请输入第"<<i+1<<"个字符串："<<endl;

cin.getline(m[i],20);

}

cout<<endl;

for(int j=0;j<3;j++)

cout<<"输出m["<<j<<"]的值:"<<m[j]<<endl;

}

请输入第1个字符串：

kskr1

请输入第2个字符串：

kskr2

请输入第3个字符串：

kskr3

输出m[0]的值:kskr1

输出m[1]的值:kskr2

输出m[2]的值:kskr3

3.2.4  getline()

// 接受一个字符串，可以接收空格并输出，需包含“#include<string>”

#include<iostream>

#include<string>

using namespace std;

main ()

{

string str;

getline(cin,str);

cout<<str<<endl;

}

输入：jkljkljkl

输出：jkljkljkl

输入：jkljfksldfj jklsjfl

输出：jkljfksldfj jklsjfl

和cin.getline()类似，但是cin.getline()属于istream流，而getline()属于string流，是不一样的两个函数

3.2.5  gets()

// 接受一个字符串，可以接收空格并输出，需包含“#include<string>”

#include<iostream>

#include<string>

using namespace std;

main ()

{

char m[20];

gets(m);                      //不能写成m=gets();

cout<<m<<endl;

}

输入：jkljkljkl

输出：jkljkljkl

输入：jkl jkl jkl

输出：jkl jkl jkl

类似cin.getline()里面的一个例子，gets()同样可以用在多维数组里面：

#include<iostream>

#include<string>

using namespace std;

main ()

{

char m[3][20];

for(int i=0;i<3;i++)

{

cout<<"\n请输入第"<<i+1<<"个字符串："<<endl;

gets(m[i]);

}

cout<<endl;

for(int j=0;j<3;j++)

cout<<"输出m["<<j<<"]的值:"<<m[j]<<endl;

}

请输入第1个字符串：

kskr1

请输入第2个字符串：

kskr2

请输入第3个字符串：

kskr3

输出m[0]的值:kskr1

输出m[1]的值:kskr2

输出m[2]的值:kskr3

自我感觉gets()和cin.getline()的用法很类似，只不过cin.getline()多一个参数罢了；

这里顺带说明一下，对于本文中的这个kskr1,kskr2,kskr3的例子，对于cin>>也可以适用，原因是这里输入的没有空格，如果输入了空格，比如“ks kr jkl[回车]”那么cin就会已经接收到3个字符串，“ks,kr,jkl”；再如“kskr 1[回车]kskr 2[回车]”，那么则接收“kskr,1,kskr”；这不是我们所要的结果！而cin.getline()和gets()因为可以接收空格，所以不会产生这个错误；

3.2.6  getchar()  

//接受一个字符，需包含“#include<string>”

#include<iostream>

#include<string>

using namespace std;

main ()

{

char ch;

ch=getchar();                       //不能写成getchar(ch);

cout<<ch<<endl;

}

输入：jkljkljkl

输出：j

//getchar()是C语言的函数，C++也可以兼容，但是尽量不用或少用；

有什么建议可以一起探讨，我的email是